Name: a closed-chest model to induce transverse aortic constriction in mice
Uploaded: 2018-04-05T15:00:00
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Agradecemos a Stilla Frede y Susanne Schulz por su asistencia técnica. Este estudio no recibió financiación de ninguna.

Este protocolo fue aprobado por el Comité de ética de animales experimentación LANUV Recklinghausen (#84-02.04.2016.A374). Generalmente, este procedimiento se realiza en ratones adultos > 10 semanas de edad. Sin embargo, es posible realizar esta cirugía en animales más jóvenes así. Herramientas quirúrgicas deben ser esterilizados antes de su uso y todas las medidas deben realizarse bajo condiciones asépticas.
1. inducción de la anestesia y la intubación
<ol><li>Inyectar la bupreno...

<ol>
	<li>Tarnavski, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+surgical+models+in+cardiovascular+research.">Mouse surgical models in cardiovascular research.</a> Methods Mol Biol Clifton NJ. 573, 115-137 (2009).</li><li>Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., Izumo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+cardiac+surgery:+comprehensive+techniques+for+the+generation+of+mouse+models+of+human+diseases+and+their+application+for+genomic+studies.">Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies.</a> Physiol Genomics. 16 (3), 349-360 (2004).</li><li>Rockman, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Segregation+of+atrial-specific+and+inducible+expression+of+an+atrial+natriuretic+factor+transgene+in+an+in+vivo+murine+model+of+cardiac+hypertrophy.">Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 88 (18), 8277-8281 (1991).</li><li>deAlmeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice.">Transverse Aortic Constriction in Mice.</a> J Vis Exp JoVE. (38), (2010).</li><li>Grossman, W., Jones, D., McLaurin, L. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wall+stress+and+patterns+of+hypertrophy+in+the+human+left+ventricle.">Wall stress and patterns of hypertrophy in the human left ventricle.</a> J Clin Invest. 56 (1), 56-64 (1975).</li><li>Hartley, C. J., Reddy, A. K., Madala, S., Michael, L. H., Entman, M. L., Taffet, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doppler+estimation+of+reduced+coronary+flow+reserve+in+mice+with+pressure+overload+cardiac+hypertrophy.">Doppler estimation of reduced coronary flow reserve in mice with pressure overload cardiac hypertrophy.</a> Ultrasound Med Biol. 34 (6), 892-901 (2008).</li><li>Reddy, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulsed+Doppler+signal+processing+for+use+in+mice:+applications.">Pulsed Doppler signal processing for use in mice: applications.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 52 (10), 1771-1783 (2005).</li><li>Shioura, K. M., Geenen, D. L., Goldspink, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+cardiac+function+with+the+pressure-volume+conductance+system+following+myocardial+infarction+in+mice.">Assessment of cardiac function with the pressure-volume conductance system following myocardial infarction in mice.</a> Am J Physiol - Heart Circ Physiol. 293 (5), H2870-H2877 (2007).</li><li>Zhang, B., Davis, J. P., Ziolo, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+Catheterization+in+Mice+to+Measure+the+Pressure+Volume+Relationship:+Investigating+the+Bowditch+Effect.">Cardiac Catheterization in Mice to Measure the Pressure Volume Relationship: Investigating the Bowditch Effect.</a> JoVE J Vis Exp. (100), e52618 (2015).</li><li>Barrick, C. J., Rojas, M., Schoonhoven, R., Smyth, S. S., Threadgill, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+response+to+pressure+overload+in+129S1/SvImJ+and+C57BL/6J+mice:+temporal-+and+background-dependent+development+of+concentric+left+ventricular+hypertrophy.">Cardiac response to pressure overload in 129S1/SvImJ and C57BL/6J mice: temporal- and background-dependent development of concentric left ventricular hypertrophy.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 292 (5), H2119-H2130 (2007).</li><li>Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+animal+models+of+heart+failure:+development+of+novel+therapies,+past+and+present.">Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present.</a> Circ Heart Fail. 2 (2), 138-144 (2009).</li><li>Zaw, A. M., Williams, C. M., Law, H. K. W., Chow, B. K. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Minimally+Invasive+Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice.">Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice.</a> J Vis Exp JoVE. (121), (2017).</li><li>Tavakoli, R., Nemska, S., Jamshidi, P., Gassmann, M., Frossard, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Technique+of+Minimally+Invasive+Transverse+Aortic+Constriction+in+Mice+for+Induction+of+Left+Ventricular+Hypertrophy.">Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy.</a> J Vis Exp. (127), (2017).</li><li>Kim, S. -. C., Boehm, O., Meyer, R., Hoeft, A., Kn&#252;fermann, P., Baumgarten, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Murine+Closed-chest+Model+of+Myocardial+Ischemia+and+Reperfusion.">A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion.</a> J Vis Exp JoVE. (65), (2012).</li><li>Veldhuizen, R. A., Slutsky, A. S., Joseph, M., McCaig, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+mechanical+ventilation+of+isolated+mouse+lungs+on+surfactant+and+inflammatory+cytokines.">Effects of mechanical ventilation of isolated mouse lungs on surfactant and inflammatory cytokines.</a> Eur Respir J. 17 (3), 488-494 (2001).</li></ol>

El inicio rápido de la hipertensión arterial debido a la TAC diferencia de hipertrofia clínicamente relevante causada por estenosis aórtica o hipertensión. Sin embargo, el uso de modelos animales pequeños para inducir insuficiencia cardíaca tiene muchas ventajas y es, por tanto, elegido por muchos investigadores11. Este modelo de pecho cerrado mejora los modelos ya existentes de la técnica quirúrgica para inducir constricción aórtica transversal en ratones4.
...

Modelos de ratón se utilizan a menudo para mímico enfermedades humanas1. Constricción aórtica transversal (TAC) se utiliza para inducir sobrecarga de presión y ventricular izquierdo hipertrofia2. El modelo de TAC de tórax abierto en ratones fue validado por Rockman et al. 3 y el procedimiento quirúrgico es descrito en detalle por DeAlmeida et al. 4. anillamiento de la aorta transversa es más favorable en comparación con constricción aórtica abdominal debido a una porción más grande de la circulación puede compensar los efectos negativos de este último procedimiento2.
Las bandas de la aorta transversa conduce a un aumento de la presión arterial en la aorta ascendente y la arteria braquiocéfala pero deja suficiente perfusión de los órganos a través de los vasos distales (es decir, la arteria carótida común izquierda, subclavia izquierda arteria y aorta descendente). Esto conduce a una mayor poscarga cardiaca y una tensión de la pared cardiaca elevada. La tensión de la pared disminuye posteriormente debido al engrosamiento de la fibra5. El cambio crónico en la hemodinámica cardiaca produce dilatación del ventrículo izquierdo y la adaptación. De esta manera la TAC crea un modelo reproducible de la hipertrofia cardiaca, llevando eventualmente a insuficiencia cardíaca.
El procedimiento estándar para TAC según lo descrito por DeAlmeide et al. 4 acerca del arco aórtico mediante una toracotomía superior parcial mediante disección de las costillas o el esternón y entrar en el mediastino y la cavidad pleural. Esto permite una buena visión de arco aórtico y sus ramas laterales. Por desgracia, no pueden ser reatadas las costillas disecadas, que deja flotar libremente y alterando la dinámica de la respiración.
Por lo tanto, establecimos un acercamiento como mínimo invasor del cerrado-pecho al arco aórtico mediante un abordaje lateral a través del espacio intercostal 2nd . La mayor ventaja de este modelo es la capacidad de realizar TAC sin cortar incluso a través de las costillas. El trauma quirúrgico se limita a la incisión de la piel y la disección de los músculos intercostales. Este procedimiento minimiza el trauma en sí mismo y ayuda a mantener la estabilidad adecuada del pecho.
Aquí describimos un procedimiento paso a paso detallado para realizar la cirugía de la TAC en ratones sin realizar el total o la toracotomía superior. Doppler de alta frecuencia fue utilizado para asegurar el éxito de TAC como describió anteriormente 6,7.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1303">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:312px;">Pressure-volume catheter</td>
			<td style="width:243px;">Millar Instruments, USA</td>
			<td style="width:591px;">SPR-839</td>
			<td style="width:159px;"></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Mouse ventilator</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td>
			<td>Minivent - TYPE 845</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Mouse ventilator</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td>
			<td>Y-connection with intubation cannula OD 1.2mm 73-2844</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Vaporizer</td>
			<td>Dr&#228;ger Medical AG&#38;CO.KG, Germany</td>
			<td>19.3 Isofluran-Vaporizer (a newer version is available under catalog number&#160; D-877-2010)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Microscope&#160;</td>
			<td>Leica Microsystems, Germany</td>
			<td>MZ 7.5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Light source&#160;</td>
			<td>Schott AG, Germany</td>
			<td>KL 1500 LCD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">6-0 Prolene</td>
			<td>Ethicon, USA</td>
			<td>Polypropylene suture BV-1 9.3 mm 3/8c</td>
			<td>suture for surgery</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Seraflex</td>
			<td>Serag Wiessner, Germany</td>
			<td>USP 5/0 schwarz;&#160; IC108000&#160;</td>
			<td>suture for constriction</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Homoeothermic Controlled Operating Tables</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td>
			<td>Typ 872/3 HT with tripod stand and homoeothermic controller Type 874; 73-4233</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Flexible Rectal Probe</td>
			<td>Harvard Apparatus GmbH, Germany</td>
			<td>1.6 mm OD; 55-7021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Doppler Signal Visualisation Instrument</td>
			<td>Indus Instruments, USA</td>
			<td>Doppler Signal Processing Workstation (DSWP) with 20MHz Pulsed Doppler Module</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Doppler Probe</td>
			<td>Indus Instruments, USA</td>
			<td>20MHz Tubing-mounted Probe</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a closed-chest model to induce transverse aortic constriction in mice

Investigación en hipertrofia cardíaca e insuficiencia cardíaca con frecuencia se basa en modelos de ratón de sobrecarga de presión inducidos por la TAC. El procedimiento estándar consiste en realizar una toracotomía parcial para visualizar el arco aórtico transversal. Sin embargo, el trauma quirúrgico causado por la toracotomía en pecho abierto modelos cambia la fisiología respiratoria como las costillas están disecadas y salió sueltas tras cierre de pecho. Para evitar esto, hemos establecido un acercamiento como mínimo invasor, cerrado pecho vía toracotomía lateral. Aquí nos acercamos a arco aórtico mediante el espacio intercostal 2nd sin entrar en las cavidades del pecho, dejando el ratón con una lesión menos traumática para recuperarse. Realizamos esta operación usando configuración de laboratorio estándar para procedimientos de pecho abierto TAC con tasas de supervivencia igual. Aparte de mantener patrones de respiración fisiológica debido a lo cerrado del pecho, los ratones parecen beneficiarse, mostrando una recuperación rápida, como la técnica menos invasiva para facilitar un proceso curativo rápido y para reducir la respuesta inmune después de un traumatismo.

Un TAC éxito garantiza la inducción de sobrecarga de presión y la hipertrofia ventricular izquierda. Una validación especial de sobrecarga de presión se logra mediante la medición de la velocidad de flujo Doppler como se muestra en la figura 2. Mientras que la velocidad de flujo arterial preoperatoria es igual en ambas arterias carótidas, TAC provoca una velocidad aumentada de sangre en la arteria carótida derecha debido a la presión elevada en el ve...

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A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice

Aquí, presentamos un protocolo de constricción aórtica transversal (TAC) a través de una toracotomía lateral. Esta técnica es un procedimiento quirúrgico mínimamente invasivo, cerrado pecho con el objetivo de simular la sobrecarga de presión y la insuficiencia cardíaca en ratones utilizando la configuración estándar de laboratorio de TAC.

Un modelo del cerrado-pecho para inducir constricción aórtica transversal en ratones

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to ...

Research

JoVE Journal

Medicine

The CYP2D6 Animal Model: How to Induce Autoimmune Hepatitis in Mice

El CYP2D6 Animal Modelo: cómo inducir a la hepatitis autoinmune en ratones

Autoimmune hepatitis is a rare but life threatening autoimmune disease of the liver of unknown etiology1,2. In the past many attempts have been made to ...

Investigación

Medicina

A Murine Closed-chest Model of Myocardial Ischemia and Reperfusion

Un murino tórax cerrado modelo de isquemia y reperfusión miocárdica

Surgical trauma by thoracotomy in open-chest models of coronary ligation induces an immune response which modifies different mechanisms involved in ...

Ascending Aortic Constriction in Rats for Creation of Pressure Overload Cardiac Hypertrophy Model

Ascendente aórtica Constricción en ratas para la Creación de la sobrecarga de presión hipertrofia cardíaca Modelo

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart ...

A Rat Model of Ventricular Fibrillation and Resuscitation by Conventional Closed-chest Technique

Un modelo de rata de la fibrilación ventricular y Reanimación por Convencional cerrado pecho Técnica

A rat model of electrically-induced ventricular fibrillation followed by cardiac resuscitation using a closed chest technique that incorporates the basic ...

A Magnetic Microbead Occlusion Model to Induce Ocular Hypertension-Dependent Glaucoma in Mice

A Magnetic Microbead Oclusión Modelo para inducir hipertensión ocular dependiente de glaucoma en ratones

The use of rodent models of glaucoma has been essential to understand the molecular mechanisms that underlie the pathophysiology of this multifactorial ...

Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging

Evaluación de la cardíaco morfológica y funcional Los cambios en el modelo de ratón de la constricción de la aorta transversa por ecocardiográfico Imaging

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable ...

Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice

La constricción aórtica mínimamente invasiva transversal en ratones

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard ...

Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy

Técnica mínimamente invasiva constricción aórtica transversal en ratones para la inducción de la hipertrofia Ventricular izquierda

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure ...

Improvement of a Closed Chest Porcine Myocardial Infarction Model by Standardization of Tissue and Blood Sampling Procedures

Mejora de un modelo de infarto de miocardio porcino pecho cerrado por normalización del tejido y procedimientos de muestreo de sangre

Myocardial ischemia reperfusion (I/R) injury contributes to almost half of the necrotic area after myocardial infarction. To date there is no approved ...

Biventricular Assessment of Cardiac Function and Pressure-Volume Loops by Closed-Chest Catheterization in Mice

Evaluación biventricular de la función cardíaca y de los asas presión-volumen mediante cateterismo torácico cerrado en ratones

Assessment of cardiac function is essential to conduct cardiovascular and pulmonary-vascular preclinical research. Pressure-volume loops (PV loops) ...